风电、太阳能发电等非化石能源是二手吊车的发展是推进能源清洁低碳转型是二手吊车的关键。世界各主要国家和地区都制定了提高新能源占比是二手吊车的能源转型发展目标。我国也提出要构建以新能源为主体的新型电力系统,新能源在“碳中和”的战略目标下进入了快速发展阶段。新能源的发展需要储能等灵活性资源作为支撑,通过储能系统保持电压频率稳定、提供可靠备用电源、增强系统并网运行的可靠性和灵活性、提高风电和光伏发电的利用率。
2010~2020年,全球新能源发电(风电+光伏发电)装机年均增长率约20%。根据国际可再生能源署预测,到2050年,全球光伏发电的装机规模将达到8519GW,风电的装机规模为6014GW,二者合计占全球电力装机的72.5%。
从20世纪70年代开始风电技术得到重视,技术不断进步。2008年全球风电装机规模突破100GW,至今全球有90多个国家建设了风电项目,主要集中在亚洲、欧洲、美洲。全球风能理事会统计数据显示,截至2020年底,全球风力发电累计装机规模达到743GW。
我国风电行业受政策调整影响较大,呈现周期发展的特点。2005年中国风电装机规模达到1GW以上。2008年进入快速增长阶段,年装机规模达到6GW,全国累计装机规模翻倍,突破12GW。2011年至2018年期间,除了2015年受政策激励装机规模突破30GW外,其他年度装机规模多在15-20GW区间。2018年之后新增装机规模逐年增加,2020年达到72GW,创下历史新高。到2020年底,我国风电累计装机281GW,在全球风电市场中占比约38%。
中国储能应用与全球类似,抽水蓄能占据主导地位,最近5年电化学储能开始加速发展。我国在20世纪60年代后期开始抽水蓄能的开发;20世纪90年代开始,改革开放带来社会经济快速发展,广东、华北和华东等以火电为主的电网缺少经济的调峰手段,为配合核电、火电运行及作为重点地区安保电源,建设了一批抽水蓄能电站,电站单机容量、装机规模达到一定水平。截至2010年底,我国抽水蓄能装机约为15GW,电化学储能仅几十MW,储能与新能源发电之间尚无直接关联性。
我国新能源(风电+光伏发电)装机规模在全球市场的占比逐年提高,近十年发展迅速,由13.3%提升至35.5%。储能装机规模在全球市场的占比除了2016年外,其他年份也保持逐年增长的趋势,但远低于新能源比例的增长幅度,近十年中国储能装机规模在全球市场的占比从12.6%提升至19.1%。
近十年来,储能与发电装机总量的比值变化不大,2010年至2016年期间逐年下降,从1.76%降至1.47%,2017年之后保持在1.60%~1.65%,该值小于全球平均数据(2~3%)。这与我国火电占比偏高有关,火电机组承担着主要的调节功能;在“30/60”双碳目标下,火电行业面临转型,储能将作为灵活性调节资源,逐步部分替代火电,承担电网调峰调频职责,在高比例新能源的电力结构中发挥重要作用。
1. 国际储新比的未来发展趋势
储能是解决高比例新能源并网消纳的重要支撑,储能产业的发展得到了高度重视。近年来中国及全球储新比数据的下降幅度都已经明显趋缓;考虑储能技术的发展和市场需求,预计中国以外世界其他国家和地区的储新比有可能在2024年左右达到最低值,预计为13-15%左右,之后趋于稳定或略有回升。假设全球风电和光伏装机按照平均每年10%的增速发展,到2030年累计装机将达3900GW;而全球储能装机规模若按13-15%的比例计算,2030年将达507-585GW的规模(截至2020年底为192.2GW)。
2. 中国储新比的未来发展趋势
2020年12月,习近平主席在气候雄心峰会上宣布,到2030年,中国非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量将达到1200GW以上。业界普遍认为该规模是发展的下限,乐观情况下有可能达到1800GW。假设未来10年平均年增速为13%,则到2025年的装机规模约1000GW;到2030年,装机规模为1800GW。储能方面,全球能源互联网发展合作组织于2021年发布的报告中预测,2025年我国抽水蓄能装机规模约为68GW,2030年达到113GW。国家发改委、能源局发布的《加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》提出,到2025年实现抽水蓄能以外的新型储能装机规模达到30GW以上,2030年实现新型储能全面市场化发展。
储能的快速发展是提高新能源比例、实现双碳目标背景下的必然趋势。本文基于储新比数据分析中国储能产业发展趋势,并提出实现预期规模所需的产业环境需求。目前中国储能比远低于全球平均水平,仅为6.7%;未来要达到预期产业规模以支撑双碳目标实现,需尽快在最近两年扭转储新比下降的趋势,争取在2025年提高到10%,2030年提高到12~13%,2050年长期目标达到与全球其他国家和地区基本一致的水平(15%左右)。